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2018年06月13日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 010

以前、ツイン5MTで時速100kmからのフルブレーキテストをしたことがありました。気温が10℃を下回っていたのでタイヤのグリップがあまり良くなかったこともあり、メーター読みで105km/hからのブレーキで停止するまでに4.2秒(何度か試しましたが4秒を切ることはありませんでした)距離にして50m台でした。まあフルブレーキ時は後輪荷重が殆ど抜けてしまうツインなので仕方ないのですが、ブレーキ性能的には良くない部類に入ると思います。ちなみに0-100は16秒でNAの軽自動車としては普通の部類でしょう。そして残念ながらツインHVは20秒i以上かかります。

100-0減速4秒ということで0-100加速も4秒を目標にしているのですが、濡れた路面ではちょっとした加減で簡単にスピンしてしまうツインにとっては充分すぎるでしょう。そしてそれを可能にしてくれるインホイールモーターとしてProtean Electric社製のPd18を手に入れたい訳ですがいよいよ今年から量産体制に入るようです。ホームページに出ている正式なモータースペックを見るとピークトルク:1250Nm、最大出力:80kW、連続出力:60kW、単体重量:36kg、(タイヤの外径によりますが)最大速度:225km/hということになっています。メーカーとしては大型乗用車用に開発したモデルですが、どのような形で市販車に搭載されてくるか興味のあるところです。

ツインに適用する場合、後輪をインホイールモーターで駆動しますがモーター重量は2個で72kg。インバーターはモーターに内蔵なので追加になる他の重量物としてはバッテリーのほかモーターを冷却するための液冷ユニットになります。ハイブリッド車の場合、EVと違いバッテリーに求められるのはどちらかというと容量よりも出力密度ですが、現行のリチウムイオンバッテリーであっても物によっては短時間なら約60kgのバッテリーから200kWは取り出せるので、ツイン5MTをベースにすれば車両重量を700kg台に抑えつつも3000cc NAエンジン並みの出力で加速できることになります。バッテリーを後部荷室に積めば前後軸重のバランスも50:50に近くなるのでタイヤのグリップも必要最低限は引き出せます。

そんな感じで理想のツインHVを作るという本プロジェクトの役者は揃いつつあるのですがタイムラインがない上に本人が適当な性格なのでいつ完成するか全く判りません。費用はおそらく300万円以上かかると思われますが、ほかにお金のかかる趣味もないので10年計画なら月2~3万円を工面すれば何とかなるでしょう。

新車でやって来てからずっと青空駐車で今更感がありますが今回主役に抜擢されたツイン5MTにはパイプ車庫を作ってあげました。年内中にはレストアのためのスペースが確保できそうなのですがまだこれからです。





Posted at 2018/06/14 19:49:53 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2018年04月17日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 009

以前にツインHVについて調べていたらある自動車整備士の方のサイトで「ツイン ハイブリッド セルモーターの異音」という記事がありました。

内容としてはツインHVは通常のエンジン始動もハイブリッドモーターで行うのでセルモーター特有の大きな作動音がしないのだけど、セルモーター故障防止の目的で何回かに一回はセルモーターを作動させるため、その時だけは通常と違う大きな音が出るので故障と間違われる場合があるというものでした。

MGUを搭載したスズキ最新のストロングハイブリッドもS-エネチャージも最初のエンジン始動はセルモーターを使い、アイドリングストップからの再始動時のみISGを使用するということだったので、実燃費では敵わないけど、最初のエンジン始動時からセルモーターの耳障りな音が出ないところはツインHVが勝るところかなと購入前は期待していました。

ところが実際乗ってみると最初のエンジン始動時は必ずセルモーターが回るのでがっかりしました。前期型と後期型でその辺の制御が変わっているのかとも思いましたが分からないままです。しかしある時、キースイッチをスタート位置まで回してエンジン始動しようとしたもののセルモーターが回りだす直前に手を離してしまったことがありました。そして再度スタート位置に回そうとした瞬間なぜか勝手にハイブリッドモーターが回ってエンジンがかかりました。

それまで気がつかなかったのですが最初のエンジン始動はセルモーターとハイブリッドモーターの両方が作動していました。それならセルモーターを作動しないようにすればハイブリッドモーターのみでエンジン始動してくれるだろうと、セルモーターの始動信号端子(50端子)のコネクターを抜いて確認すると期待通りハイブリッドモーターのみによる静かなエンジン始動をしてくれるようになりました。これならセルモーターは無くても良さそうなのですがHVシステムが故障した時には必要になるので始動信号配線にスイッチを割り込ませて必要な時だけセルモーターを使えるようにしてあります。
Posted at 2018/04/17 19:06:30 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ
2018年04月12日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 008

通勤で走る道は新潟郊外なので青信号に変わってからの発進加速はのんびりしたものです。前後の流れに合わせた場合、ツインHVのモーターアシストは出だしのほんの1~2秒程度、速度にして0~20km/hまで加速する短い間なのでちょっと物足りません。

せっかくのHVなので60km/hくらいまで連続してアシストがかかるようにアクセル操作するとどちらかというとフル加速に近くなるので東京都内などであれば丁度いいかもしれませんがこちらで普通に発進する場合そこまでの加速はほとんど必要ありません。それでもAT車の場合、燃費を良くするために早めの加速で速やかに定速走行状態にもっていくという考え方もあるので試しにしばらくの間、モーターアシストがフルに働くような乗り方をしましたが普通に加速するのに較べて燃費はかえって悪くなりました。

おそらくHVシステム(バッテリー、モーター、インバーター等)を降ろして普通の4ATにしたほうが実燃費は良くなるでしょう。HV用にアレンジしてあるとはいえコストの問題で鉛バッテリーを使わざるを得なかった時点で高性能HVは望むべくもなく、性能的には残念な結果になりました。それでも当時としてはこの設計、製作は非常に大変な作業でしたでしょうし、最終的にここまで仕上げられたことはすごいと思っています。しかしながら、せっかく新規の設計だったならホンダのIMAの二番煎じのようなシステムでなくスズキ独自の現行フルHVシステムのベースになるようなシステムを考えてほしかったという思いはあります。

昨年までツインMTを乗ってたときに25km/L程度で走るのと同様な走り方をした場合ツインHVの燃費は18km/Lくらいですが,、スロットル開度信号を変更して発進加速をゆっくりにした場合でも発進から60km/hくらいにスピードが上がるまで連続してモーターアシストが効くように変更すれば1~2割り程度燃費が向上すると思われます。スロコン的なものをスロットル開度センサーとECUの間に割り込ませると比較的簡単にできそうなので近いうちにやってみます。



ここしばらくデジタル電流計を付けてアシストモーターの電流値を観察していますが、どうも充電状態を示すパイロットランプが点灯していないときにも充電していることがあるようなので上の写真のような理科の授業で使う検流計を追加して(検流計内部の分圧抵抗と分流抵抗を取り外し感度を上げた上でバッテリー間の配線に発生する僅かな電圧変化を測定しています)詳細を調べるとやっぱり定速走行時にも時々、少なめの1~3A程度ですが充電してるときがあります。解説書を見るとアクセルOFFで減速時のみ回生充電することになっていて、回生充電中を示すパイロットランプもその条件の時だけ点灯しているのですが、実際は定速走行時にもパイロットランプを点灯させないでちゃっかり内緒で充電していました(笑)。

瞬間燃費の良い定速走行時だとほんの1A(約200W)の充電でも燃費悪化が数字に表れます。モーターアシストと回生の割合を観察すると減速時だけの回生充電では電流収支が赤字になるのはなんとなく感じていましたが、定速走行時の充電はちょっとズルだなあと思いました(笑)。(ただしエンジンを止めてモーター走行が可能なHVであればエンジン効率を上げるため、軽負荷の定速走行時に発電負荷を加えてバッテリーを充電するのはありです)

この問題はいずれ鉛バッテリーをリチウムイオンバッテリーかキャパシターに換装して回生充電をフルにかけられるようにすれば解決できるでしょう。どんなに頑張っても現行のHVに較べれば時代遅れのHVですが、まだ改善の余地は結構あるので少しずつ手を加えていこうと思います。




Posted at 2018/04/12 19:22:14 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ
2018年04月03日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 007

冬の大雪と3月初めの大風と確定申告が続いて投稿する余裕がありませんでしたがやっと余裕がでてきました。

昨年12月に広島からやってきたツインですが、この20年以上そんなことはなかったのですが、雪の塊が車のルーフに落ちて大きく凹んだり、近くの国道で走行中のトラック8台が強風で横転した日には自宅車庫の屋根の修理で出してきた脚立が風で飛ばされてルーフを直撃したりとツインHVにとっては踏んだり蹴ったりでした。私がもう少し注意していれば避けられたことなので反省しています。

それにしても同じ車体でMTとHVでは170kgの重量差があるので今回の大雪と強風の状況では安定して走ることができて安全面でとても有効でした。もしMT車に乗り続けていたらもっと大変なことになっていたかもしれないので申し訳なく思うと同時に感謝しています。

最近は天気が良くなってきたので今はせっせと車体の防錆処理をしています。以前にポンプ設備関係で使って効果が確認できている、サビキラーPROという塗料をエアーを使って下まわりの継目や隙間にまんべんなく吹き付けています。

ツインのハイブリッドシステムについてはカメの歩みのごとくですが引き続き調査を続けています。モーター作動と回生作動はインジケーターランプの点灯により分かるのですが、最近のハイブリッド車のようにグラフ表示で、どのくらいというのが分からないのでとりあえずハイブリッドバッテリーに電圧計と電流計を取り付けることにしました。



電流は磁気センサーに配線を通すだけで電流値と流れる方向が分かるタイプで電圧計とセットになっているものです。電圧については製品の測定レンジの都合で約200Vの全体電圧ではなく16個あるバッテリーの中の一つの電圧を測定します。メーターの電源をそのバッテリーから取るとわずかな消費電力とはいえ充電バランスが崩れてしまうので車両の12V電源から絶縁タイプのDC-DCコンバーターを通して供給します。



ステアリングホイールの内側の向こうに見えるように燃費計の上に乗せました。電流計は温度によるドリフトが思ったより大きくセンサー温度が20℃変わると1Aくらいの誤差が出ますがこのタイプで3千円という値段からみれば悪くありません。

フルスロットルで加速したときは36Aくらいまで出力してそのときの電圧が11Vくらいまで下がるので11×16×36で消費電力が約6.3kWになります。カタログのモーター出力が5kWなので。妥当な数値でしょう。回生電力についてはバッテリー保護のためか発生電圧の都合なのかまだ分かりませんが最大でも2.6kWくらいなので回生ブレーキとしての効果はいまいちです。ソリオに使われているHVモーターの10kWでに較べると大きさの割りに出力が低めですがツインのは空冷モーターなので仕方ありません。

この3ヶ月ほど乗ってみて思ったのは、バッテリーをリチウムイオンタイプに換装したりモーターアシスト制御を変えることでかなり遊べる余地はあるものの今回のプロジェクトのベース車両としては残念ながら使えないかなということでした。少なくとも4ATのミッションで目標の燃費性能は出せそうもありません。ということでベース車両はお休み中のツイン5MTになりそうです。まだレストア用のスペースが確保できていないのでこんな姿で雪の中に埋もれていました。








Posted at 2018/04/03 15:29:47 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ
2018年01月17日 イイね!

ツイン 3モーターHVプロジェクト 006

先日の大雪でひどい渋滞があり、1kmに満たない区間を通過するのに1時間以上かかったのですがこのときはアイドリングストップが大活躍でした。そして職場に着いてまずツインの駐車スペースの確保でしたが、こんなときも小さいツインは助かります。



今までツイン5MTで車両情報を表示させるのに使っていたユピテルのスーパーキャットがツインHVでは認識されないため、テクトム製の燃費マネージャー FCM-2000WBをヤフオクで入手して付けると無事に起動してくれました。表示できる項目は少なくなりましたが、最低限必要な水温 ・ エンジン回転数 ・ 燃料消費量 ・ 燃費は把握できるようになりました。時速60kmのときのエンジン回転数は5MTのとき 2150rpm.が4ATになって少し上がり 2270rpm.なりました。

燃費性能についてはちょっと残念なツインHVですが、重量が170kgも重くなったので雪道での走行性能は格段に上がりました。以前は積雪路でキョロキョロしてスピードを出し過ぎるとちょっとしたきっかけで反対車線まで流れてしまう感じで対向車がいる時はかなり気を使いましたが、今は同じ速度で走ってもとても安定しているので不安がありません。タイヤの接地加重が良くなったためか、同じスタッドレスタイヤですが凍結路でも以前より滑りにくくなっています。また、乗りごこちも良くなっているので重くなるのも悪いことばかりではないと見直しました。

ガソリンAからハイブリッドBになっていろいろ変わりましたが、以前は大きな荷物を助手席に積むとそれが邪魔でシフトチェンジできなかったりしましたがATになったのでそんな時も大丈夫です。それから以前はこの時期、何度か鍵穴が凍って面倒な思いをしましたがリモコンドアロックになったので助かります。あと電動ドアミラーと電動パワステも付きました。

アイドリングストップですが、圧雪ででこぼこになった道を走っていると途中からエンジンが全く止まらなくなりました。でこぼこ道のひどい振動でどこか外れたのかと思いましたが、たぶんアシストばかり働いて回生が間に合わなくなったのでしょう。モーターアシストと回生についてはそれぞれメーター内のパイロットランプが点灯して作動状態が分かるですが、バッテリーの蓄電量や充放電時の電流量については分かりません。それぞれのモニターが欲しいのですが蓄電量は16個あるハイブリッド用バッテリーのどれか1個の電圧を見れば大体のところは分かりそうだし、充放電の電流量はもともとのシステムに電流センサーがあるのでその電圧をモニターすればいけそうです。



Posted at 2018/01/19 12:00:10 | コメント(0) | トラックバック(0) | クルマ

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「ツイン 3モーターHVプロジェクト 010 http://cvw.jp/b/1849349/41604235/
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電気とメカは好きなのですが、毎日車を相手に仕事をしているためか自分の車に手をかける気持的余裕のないのが弱点です。ブログはどちらかというと記録目的でアップしていま...
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